Дан обзор проявлениям существования свободных анионных экситонов, процессов их автолокализации и сосуществования подвижных и автолокализованных экситонов (АЛЭ) в широкощелевых щелочно-галоидных кристаллах (ЩГК). Рассмотрены излучательный канал распада анионных экситонов с люминесценцией, а также особый тип безызлучательного канала -с рождением элементарных дефектов Френкеля (ДФ). Проанализированы критерии эффективности этого канала дефектообразования, возможные механизмы распада АЛЭ с рождением нейтральных и заряженных анионных ДФ, а также процессы размножения электронных возбуждений в ЩГК. Особое внимание уделено процессам распада катионных экситонов, в частности и с точки зрения возможности низкотемпературного создания элементарных ДФ в катионной подрешетке ЩГК. ВведениеПосле создания квантовомеханической теории твердо-го тела существенный прогресс в понимании физических явлений в кристаллических системах был связан с вве-дением концепции элементарных возбуждений. Наряду с фононами, электронами проводимости и зонными дырками к числу элементарных возбуждений (квазича-стиц) относятся и подвижные бестоковые собственные электронные возбуждения (ЭВ) -экситоны малого и большого радиусов, идею существования которых предложил Френкель [1-2].Экситоны большого радиуса, теоретически рассмот-ренные Ванье [3], были впервые обнаружены Гроссoм с сотрудниками в узкощелевой полупроводниковой си-стеме Cu 2 O [4,5]. На длинноволновом краю спектра фундаментального (собственного) поглощения была за-регистрирована водородоподобная серия узких линий, укладывающаяся в рамки модели Ванье для экситонов большого радиуса. В дальнейшем школой Гросса были обнаружены смещение экситонных полос поглощения при инверсии магнитного поля и эффект продольно по-перечного расщепления, подтверждающие когерентный характер движения экситонов в полупроводниках (см., например, [6]).В данном кратком обзоре мы рассмотрим экситонные процессы в широкощелевых щелочно-галоидных кри-сталлах (ЩГК) с кубической кристаллической струк-турой и преимущественно ионным характером связи. Экситоны в ШГК имеют малый радиус, сопоставимый с постоянной решетки. Учитывая наличие нескольких обзоров и монографий, посвященных детальному ана-лизу экспериментальных данных об экситонных про-цессах в ЩГК [7][8][9][10], мы ограничимся лишь кратким описанием проявления свободных и автолокализованных экситонов (СЭ и АЛЭ) в спектрах ЩГК. В последующих разделах внимание будет сконцентрировано на особом каналe безызлучательной аннигиляции АЛЭ с рожде-нием структурных, точечных дефектов кристаллической решетки ЩГК. Причем, наряду с прямым оптическим созданием экситонов, мы рассмотрим и случай создания вторичных экситонов в процессе размножения ЭВ. От-метим, что все вышеперечисленные процессы касаются анионных экситонов -оптических ЭВ, затрагивающих валентные электроны внешней оболочки ионов галоида. В заключительном разделе статьи будет рассмотрена " судьба" катионных экситонов, образующихся при фо-товозбуждении внешних электронов катиона. Энергия создания катионных экситонов в ЩГК варьир...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.